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骨质疏松症（Osteoporosis,OP）是一种退行性骨骼疾病,随着老龄化社会的到来,骨质疏松症已经成为一种常见病和多发病。骨质疏松症是以骨量减少,骨组织微细结构破坏导致骨脆性增加和骨折危险性增加为特征的一种系统性、全身性骨骼疾病。多发于老年人和绝经后的妇女,发病后多伴有疼痛,更有严重者将发生骨折等,严重危害着人们的健康。临床治疗主要采用药物疗法,但是缺少理想的预防手段,目前的研究发现低频率电磁场具有预防和治疗骨质疏松症的作用,其是一种无创伤,非侵入性的治疗方法,但是存在临床的可重复性差以及作用机理不清楚等缺点,因此限制了其大规模的临床应用。分析文献发现可重复性差的主要原因是,目前对与电磁场治疗骨质疏松症的参数尚无一个统一的标准,同时电磁场的作用机制不清楚,基于这些问题课题组经过多年的研究获得了一些参数。课题组之前筛选的最佳作用成骨细胞成熟与矿化的参数,50 Hz 0.6 mT脉冲电磁场具有有效的促进体外培养大鼠颅骨成骨细胞（ROBs）成熟与矿化的作用,但是其作用机理尚不完全清楚。基于其作用机理尚不清楚的问题本论文展开了研究。目前研究认为雌激素信号通路与骨质疏松症的关系及其密切,那么电磁场是否能够激活雌激素信号通路呢?我们最早研究发现EMFs具有提高雌激素受体表达水平的能力,但其具体机制尚不完全清楚,本论文针对这一点展开了详细的研究。方法:从新生SD大鼠颅骨中分离获取原代ROBs,首先对ROBs进行随机分组后,采用不同的方法预处理ROBs细胞,分别是（1）用10-8 mol/L的雌激素受体的阻断剂ICI182780对成骨细胞中雌激素受体进行预处理;（2）siRNA法抑制ROBs雌激素受体α的表达;（3）25 nmol/L的胰岛素样生长因子1受体（Insulin-like growth factor 1 Receptor,IGF-1R）的阻断剂GSK1904529A预处理成骨细胞;（4）用25 nmol/L的细胞外信号调节激酶（Extracellular signal-regulated kinase1/2,ERK1/2）的阻断剂SCH772984对成骨细胞预处理;（5）siRNA法抑制ROBs细胞表面的初级纤毛的发生。50 Hz 0.6 mT脉冲电磁场处理事先预处理的ROBs细胞观察成骨性分化指标以及成骨相关信号转导机制,包括测定碱性磷酸酶（ALP）活性、茜素红钙化结节染色、Real time RT-PCR和W estern blot分析成骨相关信号及其基因和蛋白的表达水平、用免疫荧光染色和激光共聚焦显微镜观察初级纤毛的形态和数量结果,以及相关蛋白核转位情况。PEMFs处理导致ROBs的成骨性分化水平显著提高,但用雌激素受体阻断剂ICI182780预处理后,该活性消失;RNAi法抑制ERα基因表达后,PEMFs促进骨形成的活性消失了,PEMFs通过ER促进骨形成依赖于ERα而非ERβ;用IGF-1R的阻断剂GSK1904529A抑制IGF-1R基因表达后,PEMFs促进ROBs成骨性分化作用受到明显抑制,同时ERα的表达水平也不再升高,下游信号蛋白ERK1/2的表达水平也显著受到了抑制;用ERK1/2的阻断剂预处理ROBs后,PEMFs促进ROBs成骨性分化作用受到明显抑制,ERα和IGF-1R基因和蛋白的表达水平也受到了抑制;用免疫荧光染色及激光共聚焦显微镜观察发现,IGF-1R可被定位于初级纤毛内,但用PEMFs处理后产生的pIGF-1R则不位于初级纤毛内,用RNAi法抑制IFT88表达后,初级纤毛发生受到明显抑制,PEMFs提高ROBs成骨性分化的活性消失,IFG1R及ERα表达水平升高的现象也消失。通过上述实验结果分析发现50 Hz,0.6 mT PEMFs促进体外培养的大鼠原代成骨细胞成熟与矿化过程中需要初级纤毛、ERα、IGF-1R/ERK1/2等信号通路的参与,因此本实验结果进一步证明电磁场接收电磁信号后激活IGF-1R和ERα信号途径进一步激活下游的ERK1/2信号途径促进骨形成。此结果为初级纤毛作为EMFs促进骨形成感受器奠定了基础,同时也为解释EMFs治疗骨质疏松症奠定了基础。